關(guān)于β-內(nèi)酰胺藥物殺菌原理的介紹
更新時(shí)間:2022-08-08 點(diǎn)擊次數(shù):750
抗生素的發(fā)明和使用給人類戰(zhàn)勝病原菌感染提供了力量,然而因?yàn)榭股氐臑E用,以細(xì)菌為代表的病原體通過(guò)進(jìn)化產(chǎn)生抗性從而抵抗抗生素的殺傷作用。作為最早出現(xiàn)的一類抗生素,β-內(nèi)酰胺類抗生素具有殺菌活性強(qiáng)、毒性低、適應(yīng)癥廣及臨床療效好的特點(diǎn),得到了廣泛使用。細(xì)菌可以通過(guò)表達(dá)β-內(nèi)酰胺酶來(lái)抵抗β-內(nèi)酰胺藥物的殺傷作用。隨著微生物學(xué)、化學(xué)、藥學(xué)等學(xué)科交叉發(fā)展,對(duì)β-內(nèi)酰胺酶進(jìn)行研究,開(kāi)展對(duì)其檢測(cè)分型并有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)其抑制劑對(duì)于克服細(xì)菌耐藥,挽救患者生命有重要意義。
關(guān)于
β-內(nèi)酰胺藥物殺菌原理,國(guó)際上有一種*的理論,認(rèn)為β-內(nèi)酰胺抗生素通過(guò)抑制參與細(xì)胞壁合成的酶,即青霉素結(jié)合蛋白(penicillinbindingproteins,PBPs),導(dǎo)致細(xì)胞壁受損從而使細(xì)菌裂解死亡。β-內(nèi)酰胺藥物可以抑制PBPs,這主要是由β-內(nèi)酰胺類抗生素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所導(dǎo)致的。β-內(nèi)酰胺類抗生素具有共同的環(huán)結(jié)構(gòu),該環(huán)與PBPs的底物——D-丙氨酸-D-丙氨酸具有驚人的結(jié)構(gòu)相似性。而早在1970年,RockefellerUniversity的三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn),通過(guò)抑制一條與PBPs作用途徑無(wú)關(guān)的通路,可以使原本對(duì)青霉素敏感的肺炎鏈球菌對(duì)青霉素耐藥,這提示我們青霉素殺菌可能存在其他通路。后來(lái)發(fā)現(xiàn)青霉素讓細(xì)菌死亡的途徑依賴于一種可以降解細(xì)胞壁肽聚糖的酶,這種酶就是自溶素。最近有研究對(duì)自溶素精確調(diào)節(jié)肽聚糖降解以及青霉素如何讓這一過(guò)程失控給出了詳細(xì)的解答:青霉素通過(guò)影響Tacl這種調(diào)控自溶素的酶,使之表達(dá)減少,從而使自溶素從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移到細(xì)胞壁,最后導(dǎo)致肽聚糖被降解直至細(xì)菌死亡。同時(shí),除了抗生素直接殺死細(xì)菌的機(jī)制外,最新研究發(fā)現(xiàn),不同類型的抗生素在刺激細(xì)菌應(yīng)激時(shí)會(huì)造成細(xì)菌本身活性氧簇(reactiveoxygenspecies,ROS)持續(xù)積累,最終產(chǎn)生或加強(qiáng)殺菌效果。β-內(nèi)酰胺類藥物在作用于細(xì)菌時(shí)也同樣會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌自身ROS不斷積累最終達(dá)到致死效果,甚至ROS還有幫助氨芐西林裂解細(xì)菌的功能。隨著科研的不斷深入,β-內(nèi)酰胺類藥物導(dǎo)致細(xì)菌死亡的途徑也不斷會(huì)有新的發(fā)現(xiàn),可能β-內(nèi)酰胺類藥物在引起細(xì)菌死亡時(shí),同時(shí)存在著多種途徑[3,8-11],但是只要其中一種途徑被阻礙時(shí),細(xì)菌耐藥也可能由此產(chǎn)生。